Генетики розкрили секрет живучості колорадських жуків
Американські генетики розшифрували ДНК колорадських жуків і виділили гени, які відповідають за незвично швидке пристосування цих комах до нових умов.
"Нам не вдалося знайти серйозних відмінностей у структурі генів, відповідальних за стійкість до інсектицидів, між колорадськими жуками та іншими комахами. Схоже, що вони придбали цю здатність не в результаті появи нових генів або перебудови геному. Все це робить загадку пристосовності колорадських жуків ще більш цікавою для вивчення", - розповідає Шон Шовілль з Університету Вісконсіна в Медісоні.
Колорадський жук-один з перших інвазивних видів комах. Вони поширилися по США і Канаді в кінці 19 століття, після чого "мігрували " разом з провіантом американської армії до Франції в кінці Першої світової війни і в Німеччину після Великої Вітчизняної війни.
Перші спроби їх знищити за допомогою пестицидів закінчилися провалом – жуки швидко пристосовувалися до токсинів. Боротьба з шкідниками ускладнюється тим, що у них немає природних ворогів за межами США.
Шовілль і його колеги зробили перший крок до того, щоб зрозуміти, в чому причина стійкості цих жуків. Вони розшифрували їх ДНК і порівняли з ДНК інших шкідників і нешкідливих комах. Як зазначає генетик, його команду цікавили дві речі: як колорадський жук зміг пристосуватися до життя в суворому кліматі північних країн за дуже короткий час і як він виживає при контакті з новими типами інсектицидів.
Вчені отримали відповідь на перше питання. Виявилося, що ДНК картопляних шкідників містить в собі кілька десятків генів, що відповідають за виробництво дуже широкого набору ферментів, здатних перетравлювати вкрай різноманітні білки і цукру. Це, як вважають генетики, дозволяє Колорадському жуку бути практично "всеїдною " комахою, незважаючи на його вузьку спеціалізацію на картоплі та інших пасльонових рослинах.
З іншого боку, Шовілль і його колеги не змогли знайти генів, що відповідають за невразливість колорадських жуків-ті ділянки ДНК, які відповідають за протидію інсектицидів, у них мають ту ж структуру і розміри, як і у інших комах. Як сподіваються вчені, подальше вивчення геному допоможе їм зрозуміти, як саме працює ця "суперздатність" жуків.
Тим не менш, генетикам вдалося знайти «ахіллесову п'яту» колорадських жуків – виявилося, що їх клітини широко використовують короткі молекули РНК, щоб зупиняти роботу певних генів. Це знання можна використовувати для створення більш ефективних версій інсектицидів, до яких шкідники пристосуються не надто скоро.
Як зазначив Шовілль, зараз його команда знаходиться в процесі розшифровки ДНК ще сотні колорадських жуків і кількох їхніх родичів, чиї геноми, як сподіваються вчені, допоможуть їм розкрити інші таємниці цих шкідників і остаточно вирішити проблему 150-річної давності.
Також читайте: